機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波教學(xué)課件人教課標(biāo)版

1、機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波簡諧運(yùn)動(dòng)單擺受迫振動(dòng) 共振機(jī)械波波的干涉和衍射 振動(dòng)和波動(dòng)是自然界中基本的運(yùn)動(dòng)形式之一。振動(dòng)和波動(dòng)的突出特點(diǎn)是在時(shí)間上和空間上的周期性和往復(fù)性。學(xué)習(xí)振動(dòng)和波動(dòng)的特點(diǎn)和傳播規(guī)律，對學(xué)習(xí)聲學(xué)、電磁場理論和光的本性有著重要作用。機(jī)械振動(dòng)機(jī)械振動(dòng)自由振動(dòng)簡諧運(yùn)動(dòng)（無阻尼振動(dòng)）定義：回復(fù)力F=kx基本模型彈簧振子單擺（5度）阻尼振動(dòng)受迫振動(dòng)本章知識(shí)網(wǎng)絡(luò)：勻變速直線運(yùn)動(dòng)在恒力作用下平拋運(yùn)動(dòng)力大小不變而方向永遠(yuǎn)垂直于速度方向沿半徑指向圓心勻速圓周運(yùn)動(dòng)曲線運(yùn)動(dòng)合外力F與速度有一定夾角機(jī)械振動(dòng)機(jī)械振動(dòng) 物體（或物體的一部分）在某一中心位置兩側(cè)所做的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。簡諧運(yùn)動(dòng)物體在與位移成正比，并且總是指

2、向平衡位置的力作用下的振動(dòng)。彈簧振子的振動(dòng)簡諧運(yùn)動(dòng)的圖像 產(chǎn)生振動(dòng)的條件 描述振動(dòng)的物理量受力特征動(dòng)力學(xué)特征產(chǎn)生振動(dòng)的條件 只要物體離開平衡位置，就受到一個(gè)指向平衡位置的力（回復(fù)力）的作用。描述振動(dòng)的物理量 振動(dòng)物體完成一次全振動(dòng)的時(shí)間叫周期。周期用字母T表示。 振動(dòng)物體在1s內(nèi)完成全振動(dòng)的次數(shù)叫頻率。頻率用字母f表示。國際單位是赫，符號(hào)是Hz.周期和頻率的關(guān)系是互為倒數(shù)，即 T=1/f 振動(dòng)物體離開平衡位置的最大距離叫振幅。振幅是標(biāo)量，振幅用字母A表示。受力特征在簡諧運(yùn)動(dòng)中，回復(fù)力F與位移x的動(dòng)力學(xué)表達(dá)式是： F=kx 判斷一個(gè)物體是不是作簡諧運(yùn)動(dòng)，關(guān)鍵看回復(fù)力是否與振動(dòng)的位移成正比。一個(gè)沿

3、水平方向左右振動(dòng)的物體，如果規(guī)定向左為正方向，則物體振動(dòng)到平衡位置左側(cè)時(shí)，位移為正。但這時(shí)指向平衡位置的回復(fù)力方向向右，回復(fù)力為負(fù)；若物體振動(dòng)到平衡位置右側(cè)，位移為負(fù)。但這時(shí)回復(fù)力方向向左，回復(fù)力為正，這也就是回復(fù)力公式中出現(xiàn)負(fù)號(hào)的原因。動(dòng)力學(xué)特征 a= kx/m 這個(gè)公式反映了簡諧運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)特征，即作簡諧運(yùn)動(dòng)物體的加速度與振動(dòng)的位移成正比，與位移的方向相反。振動(dòng)物體通過平衡位置時(shí)，速度最大，但加速度是零；在振動(dòng)位移最大處，加速度最大，但速度是零。如何判斷方向？單擺定義： 不可伸長、質(zhì)量不計(jì)的細(xì)繩栓一個(gè)大小忽略不計(jì)的小球，懸掛起來就構(gòu)成單擺回復(fù)力公式應(yīng)用T=2L/g，其中擺長L是指懸點(diǎn)到擺球

4、球心間的距離。G是單擺所在處的重力加速度。 單擺的振動(dòng)周期與擺球的質(zhì)量無關(guān)，與單擺振動(dòng)的振幅無關(guān)。由于單擺的振動(dòng)具有等時(shí)性，可用它制作計(jì)時(shí)器。測重力加速度g=4L/T單擺的回復(fù)力amgmgsinaT 當(dāng)單擺擺動(dòng)到細(xì)繩與豎直方向夾角為a角時(shí)，擺球受到重力mg和細(xì)繩拉力T的作用。由于擺角沿運(yùn)動(dòng)弧線運(yùn)動(dòng)，單擺振動(dòng)的回復(fù)力就是重力沿運(yùn)動(dòng)弧線的切線分力，如圖所示。 單擺在擺角小于5的條件下，可近似認(rèn)為單擺作簡諧運(yùn)動(dòng)。彈簧振子的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)過程分析能量分析 振子從平衡位置兩側(cè)向平衡位置運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度方向與加速度方向相同，振子作加速度減小的變加速運(yùn)動(dòng)。振子運(yùn)動(dòng)到平衡位置時(shí)，振子的速度最大，加速度為零。當(dāng)振子從平衡

5、位置向平衡位置向兩側(cè)運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度方向和加速度方向相反，振子做加速度逐漸增大的變減速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)振子運(yùn)動(dòng)到兩側(cè)位移最大處時(shí)，加速度最大，速度為零。 彈簧振子在振動(dòng)中的彈性勢能最大值與簡諧運(yùn)動(dòng)的振幅相聯(lián)系。振幅越大，彈性勢能也就越大，振子振動(dòng)過程中的機(jī)械能也就越大。位移、回復(fù)力、加速度和速度的方向O平衡位置速度位移回復(fù)力加速度振子在右邊振子在左邊受迫振動(dòng) 共振固有振動(dòng)受迫振動(dòng)共振共振曲線 單擺和彈簧振子在振動(dòng)的時(shí)候，它們的周期和頻率都與振幅無關(guān)；振動(dòng)的周期和頻率只由振動(dòng)物體本身的性質(zhì)決定，這種振動(dòng)叫固有振動(dòng)。振動(dòng)的頻率（周期）叫固有頻率（周期）。 在周期性外力（又叫驅(qū)動(dòng)力）作用下物體發(fā)生的振動(dòng)叫受迫振

6、動(dòng)。物體作受迫振動(dòng)的頻率就是驅(qū)動(dòng)力的頻率，與物體自身的固有頻率無關(guān)。 作受迫振動(dòng)的物體，如果驅(qū)動(dòng)力的頻率和物體的固有頻率相等，就會(huì)出現(xiàn)作受迫振動(dòng)振幅最大的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象就是共振。共振曲線f固fA 物體作受迫振動(dòng)時(shí)，同固有頻率無關(guān)，所以，受迫振動(dòng)頻率不一定等于固有頻率。此時(shí) f受迫=f驅(qū)f固 共振是受迫振動(dòng)的特例。此時(shí) f受迫=f驅(qū)=f固，受迫振動(dòng)振幅最大。驅(qū)動(dòng)力的頻率受迫振動(dòng)物體的振幅簡諧運(yùn)動(dòng)的圖像t(s)x(cm)100100.250.5 作簡諧運(yùn)動(dòng)物體的振動(dòng)圖像是正弦（或余弦）曲線。如圖就是一個(gè)彈簧振子的振動(dòng)圖像。 從圖中可以直接讀出作簡諧運(yùn)動(dòng)物體振動(dòng)的振幅和振動(dòng)周期。根據(jù)周期又可以計(jì)算出

7、振動(dòng)的頻率。 從振動(dòng)圖像中可以看出振子的位移和時(shí)間的對應(yīng)關(guān)系。如在t=0.125時(shí)，振子的位移是x=10cm。 根據(jù)振動(dòng)圖像可以判斷出振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)在每一時(shí)刻的速度方向和加速度方向。如圖中振子振動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)，振子的位移沿軸正方向，加速度沿x軸負(fù)方向，振子的速度方向沿x軸負(fù)方向。A【例題1】 彈簧振子一O點(diǎn)為平衡位置作簡諧運(yùn)動(dòng)。振子從O點(diǎn)向C點(diǎn)開始振動(dòng)，并開始計(jì)時(shí)。振子第一次振動(dòng)到M點(diǎn)用了0.4s。又經(jīng)過0.1s再次過M點(diǎn)，求還要經(jīng)過多少時(shí)間振子第三次通過M點(diǎn)。解答：分析：BCvM 已知振子從O到M的時(shí)間t1和從M到C再返回到M的時(shí)間t2。根據(jù)運(yùn)動(dòng)的對稱性，從M運(yùn)動(dòng)到O的時(shí)間也是t1。這樣，振子從第二次

8、通過M到第三次再通過M所用時(shí)間就是0.5T+2t1。O振子振動(dòng)的半周期為 T/2=2t1 + t2=(2 0.4+0.1)s=0.9s振子從第二次通過M點(diǎn)到第三次通過M點(diǎn)還要經(jīng)過時(shí)間 t=T/2+2t1=(0.9+0.4 2)s=1.7s機(jī)械波一、機(jī)械波和機(jī)械波的產(chǎn)生1.定義：機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播2.機(jī)械波形成條件：1、機(jī)械振動(dòng) (振源) 2. 介質(zhì)3.分類:橫波和縱波 橫波:振動(dòng)方向和傳播方向垂直. 波峰、波谷 縱波:振動(dòng)方向和傳播方向在同一直線上. 密部、疏部4.機(jī)械波的特點(diǎn)： a.傳播的是振動(dòng)形式和能量，介質(zhì)沒有隨波遷移. b. 各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期、頻率都與波源的振動(dòng)周期、頻率相同. c

9、.前一質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)后一質(zhì)點(diǎn),各質(zhì)點(diǎn)起振方向相同.波源做簡諧運(yùn)動(dòng)形成的簡諧波, 特點(diǎn):各質(zhì)點(diǎn)的振幅、周期相同,與波源的振幅、周期相同.縱波: 橫波:質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向和波的傳播方向垂直的叫橫波 機(jī)械波分類(繩波、水波) 質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向和波的傳播方向平行的叫縱波 (彈簧上的疏密波、聲波 )二、波長、 波速和頻率的關(guān)系(1)波長:在波動(dòng)中，相位總是相等的兩個(gè)相鄰質(zhì)點(diǎn)間的距離(2)頻率f ： 波的頻率就是波源的振動(dòng)頻率（也是介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率)(3)波速v ： 機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播速度(4)三者關(guān)系:注意：波的頻率由波源決定，與介質(zhì)無關(guān)；波 速是由介質(zhì)決定的；波速與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的速度不同。機(jī)械波的傳播 在同一種

10、均勻介質(zhì)中機(jī)械波的傳播是勻速的。波速、波長和頻率之間滿足公式：v=f。介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)是在各自的平衡位置附近的簡諧運(yùn)動(dòng)，是變加速運(yùn)動(dòng)，介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移機(jī)械波傳播的是振動(dòng)形式、能量和信息波的頻率由波源決定，傳播速度由介質(zhì)決定 一切波都能發(fā)生反射、折射、干涉、衍射特別是干涉、衍射，是波特有的性質(zhì)獨(dú)立傳播原理： 幾列波相遇時(shí)，能夠保持各自的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)繼續(xù)傳播，不互相影響 疊加原理： 介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的位移、速度、加速度都等于幾列波單獨(dú)傳播時(shí)引起的位移、速度、加速度的矢量和 (描述介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況 )(描述波的性質(zhì)) 干涉分析衍射分析三、波的干涉、衍射干涉 產(chǎn)生干涉的必要條件是：兩列波源的頻率必須相同 (是

11、必要條件,不是充分條件 )發(fā)生干涉還要求兩列波的振動(dòng)方向相同，還要求相差恒定 我們經(jīng)常列舉的干涉都是相差為零的，也就是同向的。如果兩個(gè)波源是振動(dòng)是反向的，那么在干涉區(qū)域內(nèi)振動(dòng)加強(qiáng)和減弱的位置就正好顛倒過來了 干涉區(qū)域內(nèi)某點(diǎn)是振動(dòng)最強(qiáng)點(diǎn)還是振動(dòng)最弱點(diǎn)的充要條件： 反向 最強(qiáng)： 最弱： =n同向 =n最強(qiáng)： 最弱： 衍射 障礙物或孔的尺寸和波長可以相比或比波長小 發(fā)生明顯衍射的條件是：多普勒效應(yīng)：當(dāng)波源和觀察者互相靠近或者互相遠(yuǎn)離時(shí)，觀察者感覺到的波的頻率會(huì)發(fā)生變化，這種現(xiàn)象就叫做多普勒效應(yīng)，一切波都存在多普勒效應(yīng). 設(shè)波源的頻率為f，相對于介質(zhì)：波的傳播速率為V，波源靠近觀察者和觀察者靠近波源的

12、速度分別為u和V(靠近時(shí)取正值，遠(yuǎn)離時(shí)取負(fù)值)，則觀察者接收到波的頻率為f，可見：靠近時(shí)ff，遠(yuǎn)離時(shí)ff.振動(dòng)圖象和波的圖象區(qū)別 物理意義不同： 振動(dòng)圖象表示同一質(zhì)點(diǎn)在不同時(shí)刻的位移 波的圖象表示介質(zhì)中的各個(gè)質(zhì)點(diǎn)在同一時(shí)刻的位移 圖象的橫坐標(biāo)的單位不同： 振動(dòng)圖象的橫坐標(biāo)表示時(shí)間 波的圖象的橫坐標(biāo)表示距離 從振動(dòng)圖象上可以讀出振幅和周期 從波的圖象上可以讀出振幅和波長 四、振動(dòng)圖象與波的圖象的比較XtOYXO振動(dòng)圖象波的圖象1.兩個(gè)圖象的縱坐標(biāo)都表示質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移2.振動(dòng)圖象的橫坐標(biāo)表示時(shí)間，O點(diǎn)為質(zhì)點(diǎn)的平衡位置 波的圖象的橫坐標(biāo)表示在波的傳播方向上各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置3.兩種圖象的形狀都

13、是正弦曲線4.振動(dòng)圖象表示一個(gè)質(zhì)點(diǎn)在不同時(shí)刻的位移 波的圖象表示多個(gè)質(zhì)點(diǎn)在某一時(shí)刻的位移，對橫波而言則表 示多個(gè)質(zhì)點(diǎn)在某一時(shí)刻的空間位置分布波的圖形、波的傳播方向、某一介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的瞬時(shí)速度方向，這三者中已知任意兩者，可以判定另一個(gè)。（口訣為“左上左，右上右” ） 波的圖象中2.波的傳播是勻速的 1.波的圖象的畫法在一個(gè)周期內(nèi)，波形勻速向前推進(jìn)一個(gè)波長。n個(gè)周期波形向前推進(jìn)n個(gè)波長（n可以是任意正數(shù)）。因此在計(jì)算中既可以使用v=f，也可以使用v=s/t，后者往往更方便 3.介質(zhì)中各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)是簡諧運(yùn)動(dòng)（是一種變加速運(yùn)動(dòng)） 4.起振方向 介質(zhì)中每個(gè)質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)的方向都和振源開始振動(dòng)的方向相同 已知

14、波的傳播方向判斷質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向方法:帶動(dòng)法原理:先振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)后振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)1聲波是縱波。2空氣中的聲速可認(rèn)為是340m/s， 水中的聲速是1450m/s， 鐵中的聲速是4900m/s。3人耳可以聽到的聲波的頻率范圍是20Hz-20000Hz4人耳只能區(qū)分開相差0.1s以上的兩個(gè)聲音5次聲波和超聲波的應(yīng)用6. 多普勒效應(yīng)舊教材的思路:電磁波的產(chǎn)生(電磁振蕩) 空中形成電磁場 形成電磁波 電磁波的應(yīng)用新教材的思路:電磁波的發(fā)現(xiàn)電磁波的產(chǎn)生(電磁振蕩)電磁波的形成電磁波的應(yīng)用知識(shí)的重新整合;注重科學(xué)方法、科學(xué)過程和科學(xué)態(tài)度的教育 .電磁振蕩與電磁波 新舊變 更電磁波與信息社會(huì)電視 雷達(dá)增 加電磁波譜

15、教材結(jié)構(gòu)的比較電磁場的物質(zhì)性 一、電磁振蕩建議有條件的學(xué)校作適量定性的介紹，了解電磁振蕩是指電荷、電場、電流、磁場都隨時(shí)間作周期性變化的現(xiàn)象。二、電磁場和電磁波電磁學(xué)的核心內(nèi)容就是電磁場的概念和麥克斯韋的電磁場方程，十分抽象。只要求學(xué)生作初步的、定性的了解。教學(xué)中可以適當(dāng)?shù)慕榻B麥克斯韋建立完整的電磁場理論的過程及其重大意義，指導(dǎo)學(xué)生閱讀有關(guān)書籍與資料。 穩(wěn)定 不產(chǎn)生電（磁）場磁（電）場 均勻變化 穩(wěn)定電（磁）場 變化 周期性變化 周期性變化的電（磁）場二、電磁場和電磁波電磁波的教學(xué)建議從實(shí)驗(yàn)引出（赫茲實(shí)驗(yàn)），緊密聯(lián)系機(jī)械波知識(shí)，組織學(xué)生總結(jié)歸納二者的異同。（一）共同點(diǎn)a：都具有波的共性：干涉和

16、衍射b：都由介質(zhì)決定二者的傳播速度c：二者在不同物質(zhì)中傳播時(shí)頻率不變（二）區(qū)別a：產(chǎn)生本質(zhì)不同：分別是電磁振蕩和機(jī)械振動(dòng)的傳播b：傳播機(jī)理不同：分別是電磁場的交替感應(yīng)和質(zhì)點(diǎn)間的機(jī)械作用c：電磁波是物質(zhì)波，屬橫波；而機(jī)械波既有橫波又有縱波三、無線電波的發(fā)射和接收及其應(yīng)用這部分內(nèi)容與日常生活、生產(chǎn)、科技聯(lián)系的相當(dāng)緊密，學(xué)生有一定的興趣，可結(jié)合一些簡單易行的實(shí)驗(yàn)來講解這部分知識(shí)。建議結(jié)合本部分內(nèi)容指導(dǎo)學(xué)生開展研究性學(xué)習(xí)，從中挖掘課題，獲取信息資料。電磁波的發(fā)射和接收了解無線電波的發(fā)射過程和調(diào)制的簡單概念。了解調(diào)諧、解調(diào)及無線電波的接收的基本原理。四、電磁波譜電磁波譜知道光是電磁波。通過實(shí)例認(rèn)識(shí)電磁波

17、譜，知道電磁波譜中按頻率（或波長）大小的排列順序。了解無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線和射線的主要作用。2 電磁振蕩電磁振蕩的產(chǎn)生ab分析猜想：將電鍵撥到b側(cè)時(shí)，會(huì)在電流表里看見什么現(xiàn)象？1.振蕩電流：大小和方向都做周期性變化的電流叫做振蕩電流能夠產(chǎn)生振蕩電流的電路叫做振蕩電路2.振蕩電路：電磁振蕩的產(chǎn)生電磁振蕩的產(chǎn)生3. LC振蕩電路： (1)LC回路：由線圈L和電容C組成的最簡單振蕩電路。 (2)理想的LC振蕩電路: 忽略能量損耗LCLC振蕩電路ab電磁振蕩的產(chǎn)生+ +_ _+ +_ _+ +_ _正向放電反向放電反向充電正向充電O+ +_ _+ +_ _+ +_ _正向放電反向放

18、電反向充電正向充電時(shí)刻 0 T/4 T/2 3T/4 T電荷量q電壓u電場強(qiáng)度E電場能電流i磁感應(yīng)強(qiáng)度B磁場能+ +_ _+ +_ _+ +_ _正向放電反向放電反向充電正向充電時(shí)刻 0 T/4 T/2 3T/4 T電荷量q最多 0最多 0最多電壓u最大 0最大 0最大電場強(qiáng)度E最大 0最大 0最大電場能最大 0最大 0最大電流i 0最大 0最大 0磁感應(yīng)強(qiáng)度B 0最大 0最大 0磁場能 0最大 0最大 0(1)總能量守恒電場能磁場能恒量電場能磁場能放電充電電磁振蕩的變化規(guī)律：(2)電場能與磁場能交替轉(zhuǎn)化電容器電壓電容器帶電量電路中電流同步變化同步變化步調(diào)相反電場強(qiáng)度E磁感應(yīng)強(qiáng)度B1、規(guī)律(1

19、)、兩個(gè)物理過程：放電過程；電場能轉(zhuǎn)化為磁場能，q i充電過程：磁場能轉(zhuǎn)化為電場能，q i充電完畢狀態(tài)：磁場能向電場能轉(zhuǎn)化完畢，電場能最大，磁場能最小。放電完畢狀態(tài)：電場能向磁場能轉(zhuǎn)化完畢，磁場能最大，電場能最小。LC回路工作過程具有對稱性和周期性，可歸結(jié)為：(2)、兩個(gè)特殊狀態(tài)：2、電磁振蕩的特點(diǎn)：電磁振蕩的變化規(guī)律：3、變化規(guī)律的圖象描述：itot磁場能oqto電場能to電場能，磁場能的變化周期是電磁振蕩周期的一半電流，電壓電場強(qiáng)度，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向以及電容器極板上的電荷的電性一個(gè)周期內(nèi)改變兩次4、電磁振蕩： 在振蕩電路產(chǎn)生振蕩電流的過程中，電容器極板上的電荷、通過線圈的電流，以及跟電荷和

20、電流相聯(lián)系的電場和磁場都發(fā)生周期性的變化，這種現(xiàn)象叫電磁振蕩。1、無阻尼振蕩振蕩電流的振幅保持不變，即作等幅振蕩。2、阻尼振蕩振蕩電流的振幅逐漸變小，即作減幅振蕩。5、阻尼振蕩和無阻尼振蕩：例:1此圖正處充電過程還是放電過程？_+ + + + +_ _ _ _ _例:1此圖正處充電過程還是放電過程？答: 放電_ _ _+ + +_+ + + + +_ _ _ _ _例2：此圖是處充電過程，則電容器上極板帶正電還是負(fù)電？例2：此圖是處充電過程，則電容器上極板帶正電還是負(fù)電？答：正電_+ +_ _ LC振蕩電路產(chǎn)生振蕩電流的物理原因是電容器的充放電作用和線圈的自感 作用； LC振蕩電路產(chǎn)生振蕩電流

21、的物理實(shí)質(zhì)是電場能和磁場能的周期性轉(zhuǎn)換?？偨Y(jié)： 在解決振蕩電路問題時(shí)，電場能與磁場能的交替轉(zhuǎn)化是解決問題的線索和關(guān)鍵；與電場能和磁場能相關(guān)的各量的變化規(guī)律是解決問題的依據(jù)；qt 和It 圖線及其相互轉(zhuǎn)化是解決問題的直觀手段。簡諧運(yùn)動(dòng)兩種模型兩種研究方法：質(zhì)點(diǎn)受力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系；周期性運(yùn)動(dòng)的研究方法三個(gè)參量兩種表述方法：解析法、圖象法簡諧運(yùn)動(dòng)的圖象簡諧運(yùn)動(dòng)的圖象是做簡諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間變化的圖象，是正（余）弦曲線。由圖象可得振幅、周期和質(zhì)點(diǎn)任一時(shí)刻相對于平衡位置的位移。結(jié)合振動(dòng)的情況可以認(rèn)識(shí)質(zhì)點(diǎn)的速度、加速度、回復(fù)力、位移、動(dòng)能和勢能等隨時(shí)間變化的情況。txTT/20 公路上勻速行駛的貨車受

22、一擾動(dòng)，車上貨物隨車廂底板上下振動(dòng)但不脫離底板。一段時(shí)間內(nèi)貨物在豎直方向的振動(dòng)可視為簡諧運(yùn)動(dòng)，周期為T。取豎直向上為正方向，以某時(shí)刻作為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，即t=0，其振動(dòng)圖象如圖所示，則At=T/4 時(shí)，貨物對車廂底板的壓力最大B t=T/2時(shí)，貨物對車廂底板的壓力最小C t=3T/4時(shí)，貨物對車廂底板的壓力最大D t=3T/4時(shí)，貨物對車廂底板的壓力最小 txTT/20 txTT/20回復(fù)力：FNmg=kxFNmg=maatTT/203T/4時(shí)FN最大選項(xiàng)C正確mgFN阻尼振動(dòng)與無阻尼振動(dòng)自由振動(dòng)與受迫振動(dòng)共振是在一定條件下的受迫振動(dòng)兩種分類：機(jī)械波的圖景由于彈性介質(zhì)中各點(diǎn)之間的彈性力的聯(lián)系，某一點(diǎn)

23、的振動(dòng)將帶動(dòng)周圍各點(diǎn)振動(dòng)，使振動(dòng)的狀態(tài)（或能量）向周圍傳播。介質(zhì)中各點(diǎn)都圍繞各自的平衡位置振動(dòng)，各點(diǎn)的振動(dòng)的快慢（即周期或頻率）都相同，這個(gè)周期（或頻率）就叫做波的周期（或頻率）。在波的傳播方向上后面的點(diǎn)總是追隨前面的點(diǎn)的振動(dòng)，其振動(dòng)步調(diào)或者說相總比前面的點(diǎn)滯后。波的圖象（一）波的圖象是某一時(shí)刻各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)位移隨質(zhì)點(diǎn)的平衡位置坐標(biāo)變化的圖象。簡諧波的圖象是正弦曲線。認(rèn)識(shí)波的圖象，要和波在介質(zhì)中傳播的圖景聯(lián)系起來。xyt=t10波的圖象（二）由圖象可得：波長和振幅，此時(shí)刻各個(gè)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的位移。結(jié)合波的傳播方向和波速可進(jìn)一步得到波的周期、質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向。進(jìn)而可以得到任一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)情況。xyt=t10P86例2：一列在豎直方向振動(dòng)的簡諧橫波，波長為，沿正x方向傳播。某一時(shí)刻振動(dòng)位移向上且大小等于振幅一半的各點(diǎn)中，任取相鄰的兩點(diǎn)P1、P2，已知P1的x坐標(biāo)小于P2的x坐標(biāo)A.若,則P1向下運(yùn)動(dòng)，P2向上運(yùn)動(dòng)B.若 ,則P1向上運(yùn)動(dòng)，P2向下運(yùn)動(dòng)C.若 ,則P1向上運(yùn)動(dòng)，P2向下運(yùn)動(dòng)D.若 ,則P1向下運(yùn)動(dòng)，P2向上運(yùn)動(dòng)P1P20y/cmx/ m0y/